• Title/Summary/Keyword: 압축성 유동해석

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우주발사체 재진입모듈에 적용되는 열차단막 형상에 따른 특성연구

  • Park, Jin-Su
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2016.11a
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    • pp.49-54
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    • 2016
  • 본 연구에서는 유/무인 우주발사체의 재진입모듈에 적용되는 Heat-Shield(열차단막)의 형상에 따른 유동특성을 수치해석으로 분석했다. 재진입모듈이 지구의 대기권을 다시 진입하는 환경(고도 70km)을 기준으로 해석을 진행했다. 열차단막의 형상은 평판, 곡률이 다른 타원으로 나누었으며, 각 형상별 유동특성을 확인했다. 결론적으로 재진입 모듈의 형상에 따라 압력과 속도분포를 기준으로 열적인 분포를 예상했으며, 계산된 항력계수를 비교했다. 단순한 유동으로 열적 분포를 예상한 것에 한계가 있지만 대기권 재진입 모듈의 2차원 설계에 도움이 될 형상기준을 제시했다. 수치해석은 모두 Edison_CFD에서 제공하는 툴을 이용해 수행했으며, 전처리에는 e-mega (structured)을 후처리에는 e-dava를 이용했다. 해석 solver는 '정렬격자기반 2차원 압축성 유동 범용해석 소프트웨어'를 이용했다.

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버터플라이 밸브를 지나는 압축성 유동의 수치해석적 연구

  • 김희동;김동선;우선훈;서태원
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1999.10a
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    • pp.34-34
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    • 1999
  • 일반적으로 배관계를 통하는 유체 유량을 조절하거나 감압하는 목적으로 각종 밸브가 널리 이용되고 있다. 이러한 밸브는 작동 유체의 종류나 밸브형상에 따라 여러 가지로 분류할 수 있으나, 밸브가 유동에 미치는 저항특성, 밸브에서 발생하는 유동관련 소음진동, 기밀도, 내구 및 보수성 등을 고려하여 적절한 밸브를 선정하게 된다. 종래 버터플라이 밸브는 주로 비압축성 유체유동을 조절하기 위하여 사용되어 왔으나, 최근 다양한 방면에서 압축성 유동을 제어하기 위하여 그 활용이 증대되고 있다. 이것은 버터플라이 밸브의 형상이 매우 단순하여 밸브가 유동에 미치는 저항이 작으며, 제작 및 설치가 용이하기 때문이다.

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Design and Performance Test of Wide Blasting Nozzle for Curved Surface Cleaning based on Compressible Flow Analysis (압축성 유동해석에 기초한 곡면 세정을 위한 브라스팅 광폭 노즐의 설계 및 성능시험)

  • Kim, Taehyung;Kwak, Jun Gu;Sohn, Myong Hwan
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.28 no.1
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    • pp.57-64
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    • 2019
  • In this study, the blasting nozzle for surface treatment of the curved surface of parts in power plant industry was designed and the cleaning performance was examined through the compressible flow analysis. At this time, the outlet of the curved nozzle was designed as a curved surface along the surface of the part. After the nozzle was made by 3-D printing, the abrasive was sprayed on the surface of the cylindrical specimen and the cleaning performance test was performed. The effective cleaning area obtained after the analysis was similar to the size and shape of the effective cleaning area obtained after the experiment. From this, the validity and effectiveness of the curved nozzle design was confirmed.

Numerical comparative investigation on blade tip vortex cavitation and cavitation noise of underwater propeller with compressible and incompressible flow solvers (압축성과 비압축성 유동해석에 따른 수중 추진기 날개 끝 와류공동과 공동소음에 대한 수치비교 연구)

  • Ha, Junbeom;Ku, Garam;Cho, Junghoon;Cheong, Cheolung;Seol, Hanshin
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.40 no.4
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    • pp.261-269
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    • 2021
  • Without any validation of the incompressible assumption, most of previous studies on cavitation flow and its noise have utilized numerical methods based on the incompressible Reynolds Average Navier-Stokes (RANS) equations because of advantage of its efficiency. In this study, to investigate the effects of the flow compressibility on the Tip Vortex Cavitation (TVC) flow and noise, both the incompressible and compressible simulations are performed to simulate the TVC flow, and the Ffowcs Williams and Hawkings (FW-H) integral equation is utilized to predict the TVC noise. The DARPA Suboff submarine body with an underwater propeller of a skew angle of 17 degree is targeted to account for the effects of upstream disturbance. The computation domain is set to be same as the test-section of the large cavitation tunnel in Korea Research Institute of Ships and Ocean Engineering to compare the prediction results with the measured ones. To predict the TVC accurately, the Delayed Detached Eddy Simulation (DDES) technique is used in combination with the adaptive grid techniques. The acoustic spectrum obtained using the compressible flow solver shows closer agreement with the measured one.

자기부상열차의 공력 특성에 관한 수치 연구

  • Won, Seong-Sik;U, Dae-Cheon
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2016.11a
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    • pp.55-57
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    • 2016
  • 본 연구에서는 초고속 자기부상열차의 단면도를 통하여 2-D형상을 모델링하고 이를 기반으로 항력과 유동 특성에 대한 분석을 수행하였다. 유동의 마하수가 0.3 이상임을 고려하여 압축성 모델이 사용되었고, 난류모델은 Menter's k-w SST(Shear Stress Transport)모델을 적용시켰다. 2-D 해석과 자기부상열차의 특성상 열차가 공기중에서 주행하고 있는 것으로 가정하고 공력 특성을 해석하였다.

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Compressibility correction of the Panel Method in Flow Analysis of a High Subsonic Turbine Cascade (고 아음속 터빈 캐스케이드 유동 해석을 위한 패널법의 압축성 보정)

  • Kim, Hark-Bong;Kim, Jin-Kon;Kwak, Jae-Su;Kang, Jeong-Seek
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.49-54
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    • 2007
  • Flow analysis in a turbine cascade by Euler or Navier-Stokes equation gives relatively accurate solution, however, those method require large computer memory or computing time. on contrast, the panel method, which is applied to incompressible and inviscid flow, provides fast and reasonal solution but the compressibility correction is required for a high air velocity case. In this paper, the compressibility corrected panel method was applied in order to find velocity distribution on turbine blades. Results showed that the calculated velocity in a turbine cascade by the compressibility corrected panel method gave good agreement with experimental results or the solution by finite volume method for compressible flow.

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Compressibility correction of the Panel Method in Flow Analysis of a High Subsonic Turbine Cascade (고 아음속 터빈 캐스케이드 유동 해석을 위한 패널법의 압출성 보정)

  • Kim, Hark-Bong;Kim, Jin-Kon;Kwak, Jae-Su;Kang, Jeong-Seek
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.12 no.1
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    • pp.23-28
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    • 2008
  • Flow analysis in a turbine cascade by Euler or Navier-Stokes equation gives relatively accurate solution, however, those method require large computer memory or computing time. On contrast, the panel method, which is applied to incompressible and inviscid flow, provides fast and reasonal solution but the compressibility correction is required for a high air velocity case. In this paper, the compressibility corrected panel method was applied in order to find velocity distribution on turbine blades. Results showed that the calculated velocity in a turbine cascade by the compressibility corrected panel method gave good agreement with the solution by finite volume method for compressible flow.

Incompressible Turbulent Flow Simulation of the Rotor-Stator Configuration (비압축성 Navier Stokes 방정식을 이용한 2차원 터빈 익렬내의 난류유동해석)

  • Kim H. W.;Park W. G.;Jung Y. R.;Kim K. S.;Moon S.-G.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 1995.10a
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    • pp.225-234
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    • 1995
  • 터빈익렬내부의 유동해석을 위해 비압축성 점성유동해석을 이용한 수치 해석 프로그램을 개발하였다. 지배방정식으로는 2차원의 비정상 비압축성 Navier-Stokes 방정식을 일반화된 곡선좌표계로 전환하여 암시적으로(implicitly) 반복적인 시간진행방법을 이용하여 유동해석을 하였다. 지배방정식의 각항들은 시간에 대해 1차의 정확도 그리고 영역에 대해서는 2차의 정확도, 대류항에 대해서는 3차의 정확도를 가지는 Upwind기법을 적용하였다. 특히, 실험적 접근이 매우 어려운 터빈의 정익과 회전하고 있는 동익과의 상호운동을 멀티블럭기법과 데이터 interface를 통해 보다 쉽게 해석할 수 있었다. 본 연구결과는 정익만을 계산한 타 연구자의 결과와의 비교시 매우 일치하였으며 물리적인 유동을 잘 파악할 수 있었다. 난류유동 해석을 위해서 Baldwin-Lomax 모델을 적용하였다.

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A Study of the Gas Flow through a LNG Safety Valve (LNG 안전밸브를 지나는 기체 유동에 관한 연구)

  • Lee, Jun-Hee;Kim, Heuy-Dong
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.11 no.4
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    • pp.19-25
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    • 2007
  • A LNG safety valve functions to control a constant pressure inside the LNG line of transportation, and the flow through it accompanies with noise and vibration which affect adversely on the system. The present study aims at understanding the flow physics of LNG safety valve for a practical design of LNG safety valve. A computational work using the two-dimensional, axisymmetric, compressible, Navier-Stokes equations is carried out to simulate the gas flow through the LNG safety valve, and compared with the theoretical results. It is found that the shape of valve sheet and the gap size are the key parameters in determining the gas dynamic forces on the valve sheet, and there exists a distance between nozzle exit and valve sheet in which the thrust coefficient at the valve sheet increases abruptly.

Accurate and Robust Computations of Gas-Liquid Two-Phase Flows Part 1: Development of Shock-Stable Two-Phase Schemes (액체-기체 2상 유동장의 정확하고 강건한 해석 Part 1: 충격파 안정적인 2상 유동 수치기법의 개발)

  • Ihm, Seung-Won;Kim, Chong-Am
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.37 no.1
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    • pp.1-16
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    • 2009
  • In this paper, we introduce two-phase versions of RoeM and AUSMPW+ schemes. Both schemes are originally developed for the gas dynamic problems, and have shown superior accuracy, efficiency and robustness. A new shock discontinuity sensing term is derived from the mixture equation of state, which is commonly used in the RoeM and AUSMPW+ schemes for the stable numerical flux calculation. The developed two-phase versions of the schemes are applied to several liquid-gas, large property discrepancy two-phase test problems, including several shock stability test problems. The results show that both schemes maintain the merits exhibited in gas dynamic problems even in two-phase flows.